研究目的
研究基于胶体PbS量子点实现的光电导体与光学滤波器组合的窄带光电探测器,以开发适用于可见光及近红外光谱范围的紧凑型波长计。
研究成果
该研究表明,利用硫化铅量子点(PbS QDs)制备带宽低至100纳米的波长选择性光电探测器具有可行性。文中提出了一种采用不同波长选择性光电探测器实现波长计的方法,在近红外光谱范围内展现出优异性能,其满量程误差仅为0.47%。通过进一步改进,该方法可扩展至更复杂的功能应用。
研究不足
光响应的非线性以及所用器件数量较少,对识别非单色光或进行光谱分析等复杂任务构成了限制。通过进一步降低器件带宽、增加器件数量并采用光电二极管结构,性能有望得到提升。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用胶体PbS量子点制备光电导器件和光学滤光片。具体方法包括:通过逐层旋涂量子点分散液至预图案化叉指电极的基底上制作光电探测器,以及将量子点分散液滴涂至玻璃基底上制备光学滤光片。
2:样本选择与数据来源:
合成了直径2.0-4.7纳米(对应激子吸收峰700-1400纳米)的不同量子点并进行表征。
3:0-7纳米(对应激子吸收峰700-1400纳米)的不同量子点并进行表征。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:用于吸收光谱测量的紫外-可见-近红外分光光度计、带有预图案化Ti/Au叉指电极的SiO2/Si基底(用于器件制备)、以及配备宽谱卤钨灯的单色仪(用于光谱响应测量)。
4:实验流程与操作步骤:
制备光电导器件和光学滤光片,测试器件的暗电流、响应度和光谱响应特性,并演示波长计系统。
5:数据分析方法:
采用数学方法通过少量波长选择性器件评估任意响应度光谱,包括使用最小二乘拟合法计算数值系数。
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